WOODWARDPG_PL调速器的维护和调试[1]

严慧萍1,蒋湘佺2

Maintenance and C ommissioning of W OODW ARD PG 2P L G overnor

Y an Hui 2ping 1,Jiang X iang 2quan 2

(11兰州工业高等专科学校,甘肃省兰州市　730050;21兰化维达建筑安装工程公司,甘肃省兰州市　730060)

摘　要:通过分析PG 2P L 机械液压式调速器结构和工作原理,提出日常维持保养方法及在线调试技术,

为实践工作提供可行、实用、简单的方法。

关键词:调速器;离心力;在线调试

中图分类号:TH13715　　文献标识码:B 　文章编号:100024858(2002)1220025203

1　引言

调速器是调整与恒定汽轮机转速的部件,它对汽

轮机组开停车及正常运行起着至关重要的作用。其种类很多,常用的有德国某公司的SRI V 全液压调速器、美国某公司的PG 2P L 机械液压式调速器、W OOD 2W ARD505电子调速器等。2　调速器结构分析211　调速器主要组成

(1)汽轮机转速感应机构:用于检测汽轮机实际

转速;

(2)转速参考设定机构;

(3)比较器:用于将汽轮机实际转速与转速参考设定点相比较;

(4)执行机构:是与汽轮机的调节气阀相连的机

构,用于控制汽轮机进气量。

以上4部分组成的汽轮机转速闭环控制系统如图1所示。

图1　汽轮机转速闭环控制系统

　收稿日期:2002207201

　作者简介:严慧萍(19—

),女,副教授,硕士研究生,主要从事机械制造及自动化方面的工作。

(4)

负载压力　液压缸出口油接比例溢流阀进口

腔,负载压力通过AD7520完成D/A 数模转换及电液控制器控制比例溢流阀定压提供。比例溢流阀输出的压

力与输入的电流信号的大小呈线性关系,改变电流的大小,可改变比例溢流阀的输出压力。

电流信号大小改变通过单片机发送给AD7520的数字量大小来实现。3　测试结果分析图6、图7中实线表示实际测试曲线,虚线表示理　　

图6　速度2负载特性曲线

论曲线。测试数据用最小二乘法进行数据处理拟合。

从图中可以看出,实际测试曲线与理论曲线基本吻合,由此说明所设计的系统是可行的,该测试系统稍作一些变动,还可用作机床液压传动系统中其他性能的测试。

图7　功率2速度特性曲线

参考文献:

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出版社,191

[2]　盛万兴1多变量电液综合系统计算机监控设计[M]1机

床与液压,19981

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22002年第12期液压与气动

　　W OODW ARD PG 2P L 调速器主要有以下组件:

(1)离心飞锤2导阀组件　该组件是调速器的核心,其驱动轴为汽轮机转速感应机构,飞锤头、导阀和加速弹簧组成了调速器的比较器,用于将汽轮机实际转速与转速参考设定点相比较,从而控制流入和流出调速器动力缸的流量,控制汽轮机进气量;

(2)动力缸组件　此件为调速器的执行机构,其活塞控制着汽轮机进气量,从而控制汽轮机转速。对于小型汽轮机,动力缸活塞杆与汽轮机调节气阀直接相连,而对于大功率汽轮机,

活塞杆则通过放大机构控制汽轮机调节气阀;

(3)补偿系统　用于使调速系统稳定;

(4)手动2气动转速设定机构　用于改变调速器转速设定点。212　基本控制部件

W OODW ARD 机械液压调速器中反馈控制部件离

心飞锤头组件如图2所示,它包括加速弹簧和由汽轮

机带动旋转的飞锤,加速弹簧对止推轴承(与控制阀杆相连)施加向下的压力,飞锤的离心力使飞锤趾部对止推轴承产生向上的力。当两力大小相等时,

系统平衡。弹簧压力和飞锤离心力产生的推力所处的平衡点就对应着汽轮机的受控转速。

图2　离心飞锤组件

3　调速器工作原理

如图3所示,调速器的调整是通过改变转速整定伺服活塞19的位置而实现。向转速整定伺服活塞19上油腔输入或排出压力油,可使转速整定伺服活塞19移到具有较高转速设定值或较低转速设定值的位置。转速整定伺服活塞19油腔中油的流入或流出,是由转速设定柱塞30控制的,而该柱塞30则是由风压信号32或手动调速旋钮3控制。

负载变化时调速(以负载增大为例,负载减少与之

相反)。负载增大,转速下降,飞锤21对导阀柱塞29作用力减小;系统丧失平衡,加速弹簧20推动导阀柱塞29下移,管口c 、d 连通,压力油进入缓冲系统左侧使缓冲活塞24向右移动,并将等体积的油输入动力

缸,使动力活塞23上移,开大气阀,增加蒸汽量,提高

转速。

11齿轮液压泵　21蓄油器　31手动调速旋钮　41高速销51高速调整螺钉　61转速调整螺母(手动)　71负载弹簧81复位杠杆　91复位弹簧　101止动销　111低速控制螺钉121定位销　131可调枢架　141阀调整螺钉　151停车杆161停车螺母　171高速阀　181伺服活塞制动螺钉191转速整定伺服活塞　201加速弹簧　211飞锤　221补偿针阀231动力活塞　241缓冲活塞　251缓冲弹簧　261控制块

271导阀旋转套筒　281补偿块　291导阀柱塞301转速设定柱塞　311滑阀连杆　321信号风压口

图3　调速器工作原理图

在缓冲系统中,缓冲活塞24向右移动的同时,活

塞左侧的油压就会高于活塞右侧的,这两个不同的油压力分别传递到导阀柱塞补偿块28的上、下方,使补偿块28向上移动,直到该力加上飞锤21向上的力与加速弹簧20向下的力达到平衡,使导阀柱塞29上移到完全封闭控制油口d 时为止。当控制油口被封闭的时候,转速整定伺服活塞19就处在新的位置。随着转速的提高,飞锤21的离心力就增大了,缓冲系统内的油压通过补偿针阀22的作用而达到平衡,从而使原来作用在补偿块上的压力油向上的力减小到零。如果补偿针阀22已经设定,油压达到平衡的转速率将与飞锤21离心力增大的速率相同,飞锤仍保持原来的位置。

缓冲系统内的油压达到平衡时,缓冲弹簧25就使缓冲活塞24恢复原来位置。此时调速器离心飞锤2导阀系统又达到平衡。4　调速器在线调试411　补偿针阀的调整

补偿针阀22是用于调整补偿系统设定值的,直接影响着调速器的稳定性。调整时,将原动机与被驱动设备的联轴节断开以防止调整过程中转速波动,引起压缩机喘振。设定后在正常运行中,无需

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2液压与气动2002年第12期

(1)汽轮机升速至稍低于下限转速,拧松排气螺钉排气后拧紧排气螺钉,给调速器补加润滑油;

(2)继续升速至调速器起作用,达到下限转速,将补偿针阀22开大几圈,使调速器振荡。有些情况下,开大补偿针阀22不致于使调速器发生振荡,这时,用手动扰动调速器转速设定值,使调速器震荡几分钟,将液压回路中的空气排掉;

(3)渐渐关小补偿针阀22,直到振动正好消除时为止。补偿针阀22设定开度范围为1/16～2圈。在不振动的前提下,针阀开度越大越好;

(4)手动扰动调速器转速设定值,检查调速器的稳定性。调速器到达某一转速设定值时,若无大幅度波动,即认为补偿针阀的调整是符合要求的,而且波动幅度越小越理想。调速器检修后要对它进行调试,为防止在线调试过程中汽轮机超速,调速前一定要确保超速停车等安全系统正常。

412　气动转速设定机构调速器的在线调试

1)下限转速的调整

将手动调速旋钮3调到最低转速位置。起动汽轮机,同时将规定的最小风压信号送到调整器。当起动装置的手轮全开时,汽轮机转速应达到与调速器相对应的下限转速,否则可通过调整转速调整螺母6。旋转转速调整螺母6,转速设定组件及滚珠轴承支点下移,转速升高,当汽轮机转速升至下限转速时,调整结束。

2)上限转速的调整

①缓慢地提高风压信号值;

②若在风压信号达到最大值前,汽轮机就已达到所规定的上限转速,则应调整可调枢架13,使滚动轴承支点右移;

③若在风压信号达到最大值时,汽轮机还未达到所规定的上限转速,则应调整可调枢架13,使滚动轴承支点左移;

④调整可调枢架的方法:先拧松枢架顶部的内六方螺钉,再拧松枢架一侧的滚花螺母,而后转动另一侧的滚花螺母,使托架移动,最后拧紧内六方螺钉和滚花螺母;

⑤通过枢架的调整,可使风压信号达到最大值时,汽轮机刚好在其上限转速下运行。

3)阀调整螺钉14的调整

汽轮机在上限转速运行时,调整阀调整螺钉14,使之与高速阀的阀芯17刚好接触,继续提高信号风压,使之稍高于最高风压,在汽轮机达到比上限转速高5～10r/min前,高速阀就应打开。

4)低速螺钉(止动稍10)的调整

缓慢地降低风压信号值到最小值,使汽轮机在下限转速运行。调整止动销10,使之与复位杠杆8上的止动销10刚好接触,然后将其锁紧。这样当调速器丧失风压信号时,无论在任何转速运行的调速器都会降至下限转速运行,此时风压调速的调整器就变成了手动调速调速器,即可以通过手动调速旋钮3来改变调速器的转速设定值,使汽轮机升速或降速。

5)伺服活塞制动螺钉18的调整

汽轮机在下限转速运行时,将该螺钉拧入,直到它接触到转速整定伺服活塞19时为止,然后再旋出2圈,并用螺母锁定。该螺钉的调整,了调速器停转时伺服向上的移动量,可使调速器重新起动时所需的力矩减少到最低限度。

6)停车螺母16的调整

缓慢地提高风压信号值,使汽轮机恢复至上限转速。缓缓压下停车杆,使汽轮机继续升速至跳闸转速,让汽轮机超速跳车。此时下面的停车螺母16应高出伺服活塞杆顶部至少1mm。设定后将其锁定。

7)高速调整螺钉5的调整

切断风压信号,用手动调速旋钮将汽轮机升速至上限转速,转动高速调整螺钉,直至接触到高速销4为止。手动调速调速器在线调试与有气动转速设定机构调速器的在线调试基本相同。　　

5　效果

通过对调速器的维护和检修调试表明,本文提出的方法是可行、易操作的。稳定了汽轮机的正常运行,满足了使用单位生产要求。

参考文献:

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2002年第12期液压与气动